本申請要求于2015年7月3日向韓國特許廳提交的韓國專利申請No.10-2015-0095198的權益，通過引用將其公開的內容整體合并于此。

技術領域

符合示范性實施例的裝置、系統、和方法涉及檢測生物信息。

背景技術：

隨著醫學的發展和平均壽命的預期增加，保健越來越受重視。而且。對醫療器材/設備的關注不僅擴展到醫院或體檢機構中使用的各種醫療器材，還擴展到被提供用于在公共設施中使用的中型或小型醫療器材以及可以放在家中或個人攜帶的緊湊型醫療器材和保健裝置。

可以通過侵入式方法或非侵入式方法來檢測對象的生物信息。使用非侵入式方法，可以以相對簡單的方式檢測生物信息而不引起對象的痛苦。然而，當使用非侵入式方法檢測生物信息時，可能難以保證檢測結果的準確度和精度。

技術實現要素：

一個或多個示范性實施例可以提供用于檢測生物信息的裝置、系統和方法，借以可以輕松地檢測對象的生物信息。

一個或多個示范性實施例可以提供用于檢測生物信息的裝置、系統和方法，借以可以提高檢測準確度和可靠性。

其他示范性方面和優點部分地將在以下說明書中闡述，而且部分地從說明書顯然可知，或者可以通過給出的示范性實施例的實踐習得。

根據示范性實施例的一個方面，一種用于檢測生物信息的裝置包括：生物信號測量單元，其包括發光部分和光電探測器，該發光部分包括至少兩個具有不同大小的發光角度的發光元件，該光電探測器被配置為檢測由該發光 部分產生、并被對象調制的光；以及數據處理器，其被配置為從該生物信號測量單元測量的數據中提取和分析對象的生物信息。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，第一發光元件可以包括第一光源，第二發光元件可以包括與第一光源不同類型的第二光源，而且第一光源和第二光源可以具有不同的發光角度。

第一光源和第二光源中的一個的發光角度可以從大約0°到大約90°，而另一個的發光角度可以從大約80°到大約180°。

第一光源和第二光源中的一個可以是激光二極管(LD)，而另一個可以是發光二極管(LED)。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，第一發光元件可以包括第一光源，第二發光元件可以包括與第一光源相同類型的第二光源，而且第一發光元件和第二發光元件中的一個可以進一步包括光學元件，其被配置為調整其光源產生的光的發光角度。

該光學元件可以包括透鏡、光學波導、狹縫、凹面鏡、和凸面鏡中的至少一個。

第一發光元件和第二發光元件中的一個可以包括該光學元件，而第一發光元件和第二發光元件中的另一個可以不包括該光學元件。

第一發光元件可以包括與該光學元件對應的第一光學元件，而第二發光元件可以包括與第一光學元件不同的第二光學元件。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，第一和第二發光元件中的一個的發光角度可以從大約0°到大約90°，而第一和第二發光元件中的另一個的發光角度可以從大約80°到大約180°。

該數據處理器可以被配置為從該至少兩個發光元件測量的多個檢測信號當中選擇具有相對高的信噪比(SNR)的信號，并使用選擇的信號來提取和分析對象的生物信息。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，而且該光電探測器可以包括至少一個光接收器件，其被配置為接收基于第一發光元件發出的光的光學信號、和基于第二發光元件發出的光的光學信號二者。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，該光電探測器可以包括至少一個第一光接收器件和至少一個第二光接收器件，而且第一光接收器件可以被配置為選擇性地接收第一發光元件輸出的光產生的光學 信號，而第二光接收器件可以被配置為選擇性地接收第二發光元件輸出的光產生的光學信號。

第一發光元件可以產生第一波長范圍的光，而第二發光元件可以產生與第一波長范圍不同的第二波長范圍的光，而且第一光接收器件可以被配置為接收與第一波長范圍對應的光學信號，而第二光接收器件可以被配置為接收與第二波長范圍對應的光學信號。

該光電探測器可以包括多個光接收器件，而且可以在圍繞該發光部分的至少一部分的陣列中布置該多個光接收器件。

該光電探測器可以包括圍繞該發光部分的多個器件區域，而且每個器件區域可以包括多個光接收器件，該多個光接收器件可以被配置為接收不同波長范圍的光。

該發光部分可以包括具有第一發光角度的多個第一發光元件和具有第二發光角度的多個第二發光元件，而且該多個第一發光元件和該多個第二發光元件可以在二維陣列中交替排列。

該發光部分和與該發光部分對應的光電探測器可以構成一個子單元，而且該生物信號測量單元可以包括重復多個子單元的排列的陣列。

該生物信號測量單元可以被配置為通過非接觸方法測量對象的有效測量表面。

該生物信號測量單元可以進一步包括至少一個襯墊，其向該生物信號測量單元的一側突出，其中該至少一個襯墊將該發光部分和該光電探測器與對象的表面分開。

該生物信號測量單元可以被配置為測量對象的表面脈搏波和/或光體積變化信號圖(PPG)。

所述用于檢測生物信息的裝置檢測的生物信息可以包括血壓、心率、血氧飽和度、血管彈性、血流速率、和動脈硬度中的至少一個。

該裝置可以進一步包括：光源驅動器，其連接到該生物信號測量單元；以及信號轉換器，其連接在該生物信號測量單元與該數據處理器之間。

該裝置可以進一步包括處理器，其中該處理器包括該數據處理器和控制器。

所述用于檢測生物信息的裝置的至少一部分可以構成便攜設備或可穿戴設備的至少一部分。

根據另一示范性實施例的一個方面，一種用于檢測生物信息的裝置包括：生物信號測量單元，其包括發光部分和光電探測器，該發光部分包括具有可變發光角度的至少一個發光單元，該至少一個發光單元包括光源、和被配置為控制該光源的發光角度的發光角度控制元件，該光電探測器檢測由該發光部分產生、并被對象調制的光；以及數據處理器，其被配置為從該生物信號測量單元測量的數據中提取和分析對象的生物信息。

該發光角度控制元件可以包括可變對焦透鏡。

該發光角度控制元件可以包括以下至少一個：包括音圈馬達(VCM)的自動對焦模塊(AFM)、包括電濕潤單元的液體透鏡、和包括液晶的可變焦距微透鏡。

可以根據光源與對象之間的距離來控制發光單元的發光角度。

該裝置可以進一步包括距離測量傳感器，其被配置為測量光源與對象之間的距離。

該數據處理器可以被配置為從在改變發光單元的發光角度的同時測量的多個檢測信號當中選擇具有相對高的信噪比(SNR)的信號。

該光電探測器可以包括多個光接收器件，而且可以在圍繞該發光部分的至少一部分的陣列中布置該多個光接收器件。

該發光部分可以包括多個發光單元，和/或該發光部分可以進一步包括具有固定發光角度的至少一個發光元件。

該生物信號測量單元可以被配置為測量對象的表面脈搏波和/或光體積變化信號圖(PPG)。

所述用于檢測生物信息的裝置檢測的生物信息可以包括血壓、心率、血氧飽和度、血管彈性、血流速率、和動脈硬度中的至少一個。

根據另一示范性實施例的一個方面，一種檢測生物信息的方法包括：用來自具有不同發光角度的至少兩個發光元件的入射光照射對象的測量區域；從由該至少兩個發光元件輸出、并被該測量區域調制的光產生多個信號；以及從產生的多個信號當中選擇具有相對高的信噪比(SNR)的信號，并使用選擇的信號提取和分析對象的生物信息。

可以通過在不同時間驅動該至少兩個發光元件發光來將光照射到對象的測量區域上，而且可以在與該至少兩個發光元件發光的不同時間對應的不同時間檢測該多個信號。

可以通過同時驅動該至少兩個發光元件來將光照射到對象的測量區域上，而且可以使用彼此不同的多個光接收器件來檢測該多個信號。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，第一發光元件可以包括第一光源，第二發光元件可以包括與第一光源不同類型的第二光源，而且第一光源和第二光源可以具有不同的發光角度。

該至少兩個發光元件可以包括第一發光元件和第二發光元件，第一發光元件可以包括第一光源，第二發光元件可以包括與第一光源相同類型的第二光源，而且第一發光元件和第二發光元件中的一個可以進一步包括透鏡，其被配置為會聚或分散其光源產生的光。

根據另一示范性實施例的一個方面，一種檢測生物信息的方法包括：用具有可變發光角度的至少一個發光單元輸出的光照射對象的測量區域，該至少一個發光單元包括光源和被配置為控制該光源的發光角度的發光角度控制元件；從照射到該測量區域上并被該測量區域調制的光產生信號；以及使用產生的信號提取和分析對象的生物信息。

該方法可以進一步包括：測量光源與對象之間的距離；以及根據測量的距離改變發光單元的發光角度。

可以從在改變發光單元的發光角度的同時檢測的光產生與多個發光角度對應的多個檢測信號，而且可以在從產生的信號當中選擇具有相對高的信噪比(SNR)的信號之后，使用選擇的信號提取和分析對象的生物信息。

該發光角度控制元件可以包括可變對焦透鏡。

附圖說明

通過結合附圖對示范性實施例的以下描述，這些和/或其他示范性方面將變得明顯且更加易于理解，其中：

圖1示意性地示出根據示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置的結構；

圖2是示出根據示范性實施例的生物信號測量單元測量的表面脈搏波信號的示例的曲線圖；

圖3示出根據示范性實施例的生物信號測量單元使用的發光部分；

圖4示出根據另一示范性實施例的生物信號測量單元使用的發光部分；

圖5示出根據另一示范性實施例的生物信號測量單元使用的發光部分；

圖6示出根據示范性實施例的當生物信號測量單元的發光部分位于離對象的表面第一距離時發光部分照射在對象上的光入射；

圖7示出根據另一示范性實施例的當生物信號測量單元的發光部分位于離對象的表面第二距離時發光部分照射在對象上的光入射；

圖8是示出根據示范性實施例的根據多個發光元件(光源)中的每一個的高度(即，與對象分開的距離)的檢測信號的信噪比(SNR)的改變的曲線圖；

圖9示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖10示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖11示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖12是示出根據示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖13是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖14是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖15是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖16是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖17是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖18是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖19是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖20是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖21是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖22是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖23是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖24和圖25示出根據示范性實施例的生物信號測量單元被置于穿過對象的手腕的橈動脈上并執行測量的情況的示例；

圖26示出根據另一示范性實施例的生物信號測量單元使用的發光部分；

圖27示出根據另一示范性實施例的生物信號測量單元使用的發光部分；

圖28示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖29是示出根據示范性實施例的圖1的用于檢測生物信息的裝置的結構的框圖；

圖30是示出根據另一示范性實施例的圖1的用于檢測生物信息的裝置的結構的框圖；

圖31至圖33是示出圖30的結構的修改示例的框圖；

圖34示出根據示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的可穿戴設備的示例；

圖35示出根據示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的可穿戴設備的示例；

圖36是說明根據示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖；

圖37是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖；

圖38是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的曲線圖；

圖39是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的曲線圖；

圖40是示出根據另一示范性實施例的生物信號測量單元使用的發光部分的示例的電路圖；

圖41是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖；

圖42示意性地示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置的結構；

圖43示出根據示范性實施例的圖42的發光單元的結構；

圖44是示出圖43的發光角度控制元件的結構的示例的截面圖；

圖45是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖46是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖47是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖48是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖；

圖49示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖50示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖51示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元；

圖52是示出根據示范性實施例的圖42的用于檢測生物信息的裝置的結構的框圖；

圖53是示出根據另一示范性實施例的圖42的用于檢測生物信息的裝置的結構的框圖；

圖54是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖；

圖55是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖；

圖56是示出根據示范性實施例檢測的兩個信號及其直流(DC)電平的曲線圖；

圖57是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖；

圖58示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置和用于檢測生物信息的方法；以及

圖59示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置和用于檢測生物信息的方法。

具體實施方式

現在將參照其中示出示范性實施例的附圖全面描述各種示范性實施例。

應當理解，當元件在這里被稱為“連接”或“耦接”到其他元件時，其可以直接連接或耦接到其他元件，或者可以存在中間元件。相反，當元件被稱為“直接連接”或“直接耦接”到其他元件時，不存在中間元件。這里使用的術語“和/或”包括一個或多個相關列出條目的任意和全部組合。

應當理解，雖然這里可以使用術語“第一”、“第二”等來描述各種元件、組件、區域、層和/或部分，但這些元件、組件、區域、層和/或部分不應當被這些術語限制。這些術語僅僅用于將一個元件、組件、區域、層和/或部分與其他元件、組件、區域、層和/或部分區分。因而，下面討論的第一元件、組件、區域、層和/或部分可以被記作第二元件、組件、區域、層和/或部分而不背離示例實施例的教導。

這里可以使用諸如“下方”、“下面”、“下”、“上面”、“上”等空間相對術語以便于描述圖示的一個元件或特征與其他元件或特征的關系的說明。應當理解，空間相對術語意在涵蓋除了圖中繪示的方向之外的在使用或操作中的設備的其他方向。例如，如果圖中的設備被翻轉，則被描述為在其他元件或特征“下面”或“下方”的元件將被定向為在其他元件或特征“上面”。因而，示范性術語“下面”可以涵蓋上面和下面二者的方向?？梢詫⒃O備另外定向(旋轉90度或朝其他方向)并相應地解讀這里使用的空間相對描述。

這里使用的術語僅僅用于描述特定示范性實施例的目的，而非意在限制示范性實施例。這里使用的單數形式“一個”、“一”和“該”同樣打算包括復數形式，除非上下文清楚地另有指明。還應當理解，術語“包括”和/或“包含”當在說明書中使用時，表示存在所述特征、整數、步驟、操作、元件、和/或組件，但不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件、和/或其群組。

這里參照作為示范性實施例的理想化方面(以及中間結構)的示意性圖示的截面圖來描述示范性實施例。如此，預期有例如作為制造技術和/或容差的結果的圖示的形狀的改變。因而，示范性實施例不應當被解讀為限于這里示出的區域的特定形狀，而是包括例如由制造引起的形狀的偏差。例如，被圖示為長方形的植入(implant)區域將典型地在其邊緣處具有圓形或曲線的特征和/或植入濃度的梯度，而不是從植入區域到非植入區域的二元改變。同樣地，通過植入形成的填埋區域可以在填埋區域與通過其發生植入的表面之間的區域中引起一些植入。因而，圖中所示的區域本質上是示意性的，它們 的形狀并非意在圖示設備的區域的實際形狀，而且不打算限制示范性實施例的范圍。

除非另有定義，這里使用的全部術語(包括技術和科學術語)具有與示范性實施例所屬領域中的普通技術人員通常理解的相同的含義。還應當理解，諸如在常用辭典中定義的術語的術語應當被解讀為具有與它們在相關技術的背景中的含義一致的含義，而不應當在理想化或過于形式的意義上解讀，除非這里明確地這樣定義。

現在將詳細介紹用于檢測生物信息的裝置和系統以及檢測生物信息的方法，其示例在附圖中示出，其中類似的引用數字始終指代類似的元件。而且，圖中所示的每個元件(或單元)的尺寸可以被夸大以便于描述清楚。在這點上，給出的示范性實施例可以具有不同的形式，而且不應當被解讀為限于這里闡述的說明。因此，下面通過參照附圖僅僅描述示范性實施例以說明本說明書的各方面。在結構中，當組成元件被置于其他組成元件“上方”或“上面”時，該組成元件可以僅直接在其他組成元件上，或者以非接觸方式在其他組成元件上方。

下面，將參照附圖全面描述用于檢測生物信息的裝置和系統以及檢測生物信息的方法。可以夸大圖中所示的層或區域的寬度和厚度以便于說明。以下說明書全文中，附圖中類似的引用數字表示類似的元件。

圖1示意性地示出根據示范性實施例的生物信息檢測裝置1000的結構。術語“生物信息”可以表示生命體的信息。生物信息可以包括可以從作為生物信息檢測裝置1000的測量對象的對象SBJ(例如，諸如人或動物的活體生物)的身體、或身體的部分元件或組件獲得的生物和醫學信息。

參照圖1，生物信息檢測裝置1000可以包括生物信號測量單元M10，用于測量SBJ的生物信號。而且，生物信息檢測裝置1000可以包括：非易失性存儲器(未示出)，存儲指令；以及數據處理器，被配置為執行所述指令，從而從生物信號測量單元M10測量的數據中提取和分析對象SBJ的生物信息?？梢栽谔幚砥?處理單元)P10內提供該數據處理器。而且，生物信息檢測裝置1000可以進一步包括驅動器和信號轉換器DS10，其連接到生物信號測量單元M10的處理器P10。驅動器和信號轉換器DS10可以包括光源驅動器和信號轉換器。

生物信號測量單元M10可以包括發光部分LT10，用于將預定的光照射 到對象SBJ的測量區域上。發光部分LT10可以包括具有不同大小的發光角度的至少兩個發光元件LL10和LL20。例如，發光部分LT10可以包括：第一發光元件LL10，其具有第一發光角度θ1，在該角度內發光；以及第二發光元件LL20，其具有第二發光角度θ2，在該角度內發光。第一發光角度θ1和第二發光角度θ2可以彼此不同。例如，第一發光角度θ1可以比第二發光角度θ2大20°左右或更多、或者40°左右或更多。在具體示例中，第一發光角度θ1可以為大約60°到180°，而第二發光角度θ2可以為大約0°到100°。替換地，第一發光角度θ1可以為大約80°到180°，而第二發光角度θ2可以為大約0°到90°。替換地，第一發光角度θ1可以為大約100°到170°，而第二發光角度θ2可以為大約5°到50°。第一和第二發光角度θ1和θ1的范圍是示范性的而且可以改變。術語“發光角度”描述定義由光源輸出的光沿朝向相對于照射方向的側面(朝向周圍)的預定方向的散布的程度的角度。因此，“發光角度”可以替換地被稱為光的發散角度。此外，“發光角度”可以替換地被稱為可視角度。第一發光元件LL10朝向對象SBJ輸出的光L10可以被稱為“第一入射光”，而第二發光元件LL20朝向對象SBJ輸出的光L20可以被稱為“第二入射光”。第一發光角度θ1是指示來自第一發光元件LL10的第一入射光L10的發散的程度的角度，而第二發光角度θ2是指示來自第二發光元件LL20的第二入射光L20的發散的程度的角度。稍后將參照圖3至圖5描述第一和第二發光元件LL10和LL20的結構。

生物信號測量單元M10可以進一步包括光電探測器(光電檢測部分)DT10，用于檢測發光部分LT10朝向對象SBJ輸出、并被對象SBJ調制(例如，反射或散射)的光L50'。光L50'可以被稱為調制光或光信號。光電探測器DT10可以被布置為鄰近發光部分LT10，而且可以包括至少一個光接收器件。例如，可以使用光電二極管、光電晶體管、或電荷耦合器件(CCD)作為光接收器件。光電探測器DT10與發光部分LT10之間的距離例如可以在幾個毫米(或者在一些情況下，大約10mm或更多)以內。

生物信號測量單元M10測量的對象SBJ的生物信號例如可以是表面脈搏波。表面脈搏波可以是與由血管(BV1)的收縮和舒張造成的對象SBJ的表面(皮膚表面)的震顫的程度對應的波形(信號)?？梢酝ㄟ^檢測在對象SBJ的表面S1上調制的光L50'來測量與表面S1的震顫對應的表面脈搏波。表面脈搏波可以被稱為“皮膚表面脈搏波”。圖2是示出根據示范性實施例的生物 信號測量單元M10測量的表面脈搏波信號的示例的曲線圖。圖2的曲線圖示出僅使用第一和第二發光元件LL10和LL20中的第一發光元件LL10對對象SBJ的生物信號的測量的示范性結果。生物信號測量單元M10測量的對象SBJ的生物信號可以是表面脈搏波之外的信號。例如，生物信號可以是光體積變化信號圖(PPG)或其他信號。使用光的非侵入式方法能夠測量的任何生物信號可以是測量的對象。

生物信號測量單元M10測量的數據可以被傳送到處理器P10。處理器P10的數據處理器可以執行從數據中提取和分析對象SBJ的生物信息的功能。例如，可以從圖2所示的表面脈搏波信號中提取和分析對象SBJ的各種生物信息，諸如收縮血壓、舒張血壓、心率、血氧飽和度、血管彈性、血流速率、或動脈硬度。如圖2所示，可以從表面脈搏波信號中提取諸如頂點(peak)、重搏切跡(dicrotic notch)、單位時間信號數量、增強指數(AI)、反射波傳輸時間(RWTT)、心肌活力率(SEVR)、或射血時間(ejection duration)并分析(即，使用脈搏波分析(PWA))，從而獲得各種生物信息。而且，根據本示范性實施例，數據處理器可以被配置為從發光元件LL10和LL20測量的多個檢測信號中選擇具有相對高信噪比(SNR)的信號，并使用所選擇的信號來提取和分析對象SBJ的生物信息。因此，可以改善測量的準確度和可靠性。

形成圖1的發光部分LT10的第一和第二發光元件LL10和LL20可以包括具有不同的發光角度的不同類型的光源，其示例在圖3中示出。

參照圖3，發光部分LT11可以包括第一發光元件LL11和第二發光元件LL21。第一發光元件LL11可以包括第一光源LS1，而第二發光元件LL21可以包括第二光源LS2。第一光源LS1可以是第一發光元件LL11，而第二光源LS2可以是第二發光元件LL21。第一光源LS1的類型可以不同于第二光源LS2的類型。在具體示例中，第一光源LS1可以是發光二極管(LED)，而第二光源LS2可以是激光二極管(LD)。該情況下，第一光源LS1的發光角度θ1例如可以為大約80°到180°，大約100°到170°，或大約120°到170°。第二光源LS2的發光角度θ2例如可以為大約0°到90°，大約5°到50°，或大約10°到30°。分別通過第一發光元件LL11和第二發光元件LL21產生光L11和光L21。

根據另一示范性實施例，形成圖1的發光部分LT10的第一和第二發光元件LL10和LL20可以包括具有相同類型的光源。例如第一和第二發光元件 LL10和LL20可以均為LD，或者可以均為LED。該情況下，兩個發光元件LL10和LL20的任何一個可以進一步包括光學元件(光學器件)，用于調整發光角度。光學元件例如可以包括透鏡、光學波導、狹縫、凹面鏡、和凸面鏡中的至少一個。圖4示出采用透鏡結構作為光學元件的示例。

參照圖4，發光部分LT12可以包括第一發光元件LL12和第二發光元件LL22。第一發光元件LL12可以包括第一光源LS1-1，而第二發光元件LL22可以包括作為與第一光源LS1-1相同類型的光源的第二光源LS1-2。第一發光元件LL12和第二發光元件LL22二者可以是LED或LD。第一發光元件LL12和第二發光元件LL22的任何一個(例如，第二發光元件LL22)可以進一步包括透鏡結構LN2，用于會聚或發散由與其對應的光源(即，第二光源LS1-2)產生的光。透鏡結構LN2可以包括至少一個透鏡，而且通常具有正(+)折射能力或負(–)折射能力。可以從第一發光元件LL12和第二發光元件LL22的另一個(例如，第一發光元件LL12)中省略透鏡。換句話說，可以不用透鏡地使用第一光源LS1-1，同時可以利用透鏡結構LN2使用與第一光源LS1-1相同類型的第二光源LS1-2。因此，第一發光元件LL12和第二發光元件LL22可以具有不同的發光角度θ1和θ2。雖然第二光源LS1-2和透鏡結構LN2被示出為彼此接觸，它們也可以彼此分開預定間隔。分別通過第一發光元件LL12和第二發光元件LL22產生光L12和光L22。

根據另一示范性實施例，圖4的第一發光元件LL12可以包括透鏡結構，其示例在圖5中示出。

參照圖5，發光部分LT13可以包括第一發光元件LL13和第二發光元件LL23。第一發光元件LL13可以包括第一光源LS1-1'，而第二發光元件LL23可以包括作為與第一光源LS1-1'相同類型的光源的第二光源LS1-2'。第一發光元件LL13可以進一步包括第一透鏡結構LN1'，用于會聚或發散由第一光源LS1-1'產生的光。第二發光元件LL23可以進一步包括第二透鏡結構LN2'，用于會聚或發散由第二光源LS1-2'產生的光。第一透鏡結構LN1'和第二透鏡結構LN2'可以具有相反的折射能力。第一透鏡結構LN1'和第二透鏡結構LN2'的折射能力的符號可以彼此相反。例如，第一透鏡結構LN1'可以具有負(–)折射能力，而第二透鏡結構LN2'可以具有正(+)折射能力。替換地，第一透鏡結構LN1'和第二透鏡結構LN2'可以具有相同符號的不同的折射能力。當不同的透鏡結構LN1'和LN2'被應用于相同類型的兩個光源LS1-1'和LS1-2' 時，包括以上元件的兩個發光元件LL13和LL23可以具有不同的發光角度θ1和θ2。分別通過第一發光元件LL13和第二發光元件LL23產生光L13和光L23。

如上面參照圖4所述，可以在第一發光元件LL12和第二發光元件LL22的任何一個中提供光學元件，即，被配置為調整發光角度的透鏡結構LN2，或者如上面參照圖5所述，在第一發光元件LL13中提供第一發光元件，即，第一透鏡結構LN1'，并在第二發光元件LL23中提供第二發光元件，即，與第一透鏡結構LN1'不同的第二透鏡結構LN2'。除了如上所述的透鏡結構之外或代替之，可以使用光學波導、狹縫、凹面鏡、和凸面鏡作為光學元件，或者可以使用透鏡結構、光學波導、狹縫、凹面鏡、和凸面鏡的兩個或更多個的組合。而且，光學元件可以應用于圖3的第一發光元件LL11和第二發光元件LL21中的至少一個。

在示范性實施例中，可以使用具有不同的發光角度的多個發光元件(光源)測量對象的生物信號。以這種方式，無論生物信號測量單元(傳感器)與對象的測量表面之間的距離如何，都可以確保最佳照明強度和最佳光照面積，這將參照圖6和圖7描述。

圖6示出根據示范性實施例的當生物信號測量單元M10的發光部分LT10位于離對象SBJ的表面(測量表面)S1第一距離d1時發光部分LT10照射在對象SBJ上的光。在本示范性實施例中，與圖7相比，圖6的發光部分(光源單元)LT10位于相對遠離測量表面S1。

參照圖6，當發光部分(光源單元)LT10位于相對遠離測量表面S1時，具有窄發光角度θ2(即，窄可視角度θ2)的第二發光元件LL20可以有利于確保用于測量最佳生物信號的最佳照明強度和最佳光照面積。

圖7示出根據示范性實施例的當生物信號測量單元M10的發光部分LT10位于離對象SBJ的測量表面S1第二距離d2時發光部分LT10照射在對象SBJ上的光。在本示范性實施例中，與圖6相比，發光部分(光源單元)LT10位于相對靠近測量表面S1。

參照圖7，當發光部分(光源單元)LT10位于相對靠近測量表面S1時，具有寬發光角度θ1(即，寬可視角度θ1)的第一發光元件LL10可以有利于確保用于測量最佳生物信號的最佳照明強度和最佳光照區域。

當僅使用具有單一發光角度的一個光源執行測量時，因為光源遠離或靠 近對象的測量表面，照明強度和光照面積變化而且可能超過最佳測量條件，因而這樣獲得的信號的SNR可能降低。然而，在本示范性實施例中，通過使用具有不同發光角度的多個發光元件(光源)，無論測量單元(生物信號測量單元)與對象的測量表面之間的距離如何，都可以確保最佳照明強度和最佳光照區域，因而可以獲得具有高SNR的檢測信號。

圖8是示出根據示范性實施例的根據多個發光元件(光源)中的每一個的高度(即，與對象分開的距離)的檢測信號的SNR的改變的曲線圖。本示范性實施例中使用的發光部分LT10可以包括LED作為第一發光元件LL10、以及LD作為第二發光元件LL20。發光部分LT10可以對應于圖3的發光部分LT11。該情況下，LED和LD二者是紅外(IR)源，用于產生IR光。

參照圖8，當距離d為5.5mm時，可以看到使用由具有窄發光角度的第二發光元件LL20輸出的光檢測的信號具有相對高的SNR，其可以對應于參照圖6描述的情況。替換地，當距離d為2.5mm時，可以看到使用由具有寬發光角度的第一發光元件LL10輸出的光檢測的信號具有相比較高的SNR，其可以對應于參照圖7描述的情況。因此，當測量單元與對象的測量表面之間的距離相對長(即，距離d大)時，可以通過使用第二發光元件LL20獲得具有相比較高的SNR的信號。當測量單元與對象的測量表面之間的距離相對短(即，距離d小)時，可以通過使用第一發光元件LL10獲得具有相比較高的SNR的信號。因此，無論測量單元與對象的測量表面之間的分開距離如何，都可以測量具有高質量的生物信號。結果，可以大大改善測量的準確度和可靠性。基于圖8和與其類似的實驗結果，當距離d等于或大于大約4.5mm或大約4mm時，使用由第二發光元件LL20輸出的光檢測的信號可以具有相比較高的SNR。而且，當距離d等于或小于大約3.5mm或大約4mm時，使用由第一發光元件LL10輸出的光檢測的信號可以具有相比較高的SNR。

替換地，在圖8中，當距離d為0mm，即，生物信號測量單元與對象的測量表面彼此接觸時，測量表面(即，皮膚表面)的震顫可能被生物信號測量單元自身限制，而且使用由發光元件LL10和LL20二者輸出的光可能測量低的SNR。該情況下，如圖9所示，可以使用襯墊SP1來防止生物信號測量單元與測量表面(即，皮膚表面)接觸。

參照圖9，可以在預定支架SS1上提供生物信號測量單元M1。支架SS1可以是基板?；謇缈梢允怯∷㈦娐钒?PCB)或與其類似的基板。支架 SS1具有柔性或剛性結構。生物信號測量單元M1可以具有與圖1的生物信號測量單元M10的結構相同或類似的結構。因此，生物信號測量單元M1可以包括具有不同的發光角度的至少兩個發光元件LL1和LL2，而且可以進一步包括光電探測器DT1。光電探測器DT1可以包括至少一個光接收器件。而且，根據本示范性實施例，可以提供向支架SS1的一側突出的至少一個襯墊SP1。發光部分LT1和光電探測器DT1可以被襯墊SP1從對象SBJ的測量表面S1隔開。換句話說，可以利用襯墊SP1來確保發光部分LT1和光電探測器DT1與測量表面S1之間的最小分隔距離。因此，可以防止隨著發光部分LT1和光電探測器DT1接觸測量表面S1而減小測量信號的SNR的問題。本示范性實施例中，生物信號測量單元M1可以被考慮為包括支架SS1、發光部分LT1、光電探測器DT1、和襯墊SP1的全部。

圖9中，襯墊SP1的使用是示范性的，而且可以使用其他方法來實現形成襯墊SP1的目的。而且，襯墊SP1的形成位置、結構、和數量是示范性的，可以以多種形式的任何一種改變。而且，圖9中，嵌入支架SS1的發光部分LT1和光電探測器DT1的結構是示范性的，而且可以改變嵌入的深度或位置。

圖9示范性地示出用于使用非接觸方法測量對象SBJ的有效測量表面的裝置。當測量諸如對象SBJ的表面脈搏波的生物信號時，可以采用非接觸測量方法。然而，當檢測光體積變化信號圖(PPG)信號而不是表面脈搏波時，可以使用接觸測量方法而不是非接觸測量方法。該情況下，可以略去襯墊SP1，而且可以在測量單元M1(LT1+DT1)與對象SBJ的有效測量表面接觸的狀態下測量生物信號。因而，可以根據要測量的生物信號來改變測量方法。

根據本示范性實施例，圖1的光電探測器DT10可以包括能夠接收來自第一發光元件LL10的光學信號和來自第二發光元件LL20的光學信號的光接收器件。替換地，光電探測器DT1可以包括選擇性地接收來自第一發光元件LL10的光學信號的第一光接收器件、和選擇性地接收來自第二發光元件LL20的光學信號的第二光接收器件。圖10示范性地示出前者，圖11示范性地示出后者。

參照圖10，光電探測器DT11可以包括光接收器件PD11。光接收器件PD11可以接收對象SBJ通過來自第一發光元件LL10的入射光(以下，稱為第一入射光)L10產生的光學信號(以下，稱為第一光學信號)L10'、和對象 SBJ通過來自第二發光元件LL20的入射光(以下，稱為第二入射光)L20產生的光學信號(以下，稱為第二光學信號)L20'二者。該情況下，第一光學信號L10'和第二光學信號L20'可以在不同的時間入射到光接收器件PD11上。通過以不同的定時驅動第一發光元件LL10和第二發光元件LL20，可以在不同的時間將第一入射光L10和第二入射光L20照射到對象SBJ的表面S1上。結果，可以在不同的時間通過光接收器件PD11檢測第一光學信號L10'和第二光學信號L20'。該情況下，可以使用時分方法來劃分由多個發光元件LL10和LL20檢測的多個信號。

參照圖11，光電探測器DT12可以包括第一光接收器件PD1和第二光接收器件PD2。第一光接收器件PD1可以被配置為選擇性地接收在對象SBJ中從第一發光元件LL10的第一入射光L10產生的第一光學信號L10'。第二光接收器件PD2可以被配置為選擇性地接收在對象SBJ中從第二發光元件LL20的第二入射光L20產生的第二光學信號L20'。該情況下，第一入射光L10和第二入射光L20可以落入不同的波長范圍。第一光學信號L10'可以落入與第一入射光L10對應的波長范圍，而第二光學信號L20'可以落入與第二入射光L20對應的波長范圍。在具體示例中，第一入射光L10和第一光學信號L10'可以落入與紅R、綠G、藍B、和紅外IR光的區域中的任何一個對應的波長范圍。第二入射光L20和第二光學信號L20'可以落入與紅R、綠G、藍B、和紅外IR光的區域中的另一個對應的波長范圍。第一和第二光接收器件PD1和PD2中的每一個可以包括用于過濾特定波長范圍的光的器件。使用它們各自的過濾器件，第一光接收器件PD1可以選擇性地接收第一光學信號L10'，而第二光接收器件PD2可以選擇性地接收第二光學信號L20'。在本示范性實施例中，可以使用波長分隔(wavelength-division)方法來劃分由發光元件LL10和LL20檢測的多個信號。該情況下，不同于上述時分方法，可以同時驅動第一和第二發光元件LL10和LL20。

根據本示范性實施例，發光部分可以包括兩個或更多個發光元件(光源)，而且光電探測器可以包括兩個或更多個光接收器件。在以下描述中，參照圖12至圖23，描述生物信號測量單元的各種平面結構(陣列結構)。

圖12是示出根據示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖。

參照圖12，發光部分100A可以包括第一發光元件10和第二發光元件 20。第一發光元件10和第二發光元件20可以分別對應于圖1的第一發光元件LL10和第二發光元件LL20?？梢栽谏镄盘枩y量單元上在發光部分100A周圍或附近提供多個光接收器件200。例如，可以提供兩個光接收器件200，在發光部分100A的相對兩側的每一側各一個。多個光接收器件200可以構成一個光電探測器。每個光接收器件200可以對應于圖10中描述的光接收器件PD11?？梢允褂霉怆姸O管、光電晶體管、或電荷耦合器件(CCD)作為光接收器件200?？梢栽诨?上面或里面提供發光部分100A和光接收器件200?；?例如可以是PCB，或者本領域技術人員能夠理解的其他基板。基板1可以是一種支架。

雖然圖12示出在發光部分100A的相對兩側提供光接收器件200的情況，如圖13所示，可以提供四個光接收器件200，在發光部分100A的上、下、左、和右側的每一側各一個。換句話說，可以在發光部分100A周圍的至少四個位置布置光接收器件200。

圖12和圖13中，發光部分100A可以包括多個第一發光元件10和多個第二發光元件20，而圖14示出其示例。參照圖14，發光部分10B可以包括二維(2D)陣列，其中混合多個第一發光元件10和多個第二發光元件20。

而且，根據另一示范性實施例，在圖12至圖14的結構中，可以在發光部分100A和100B周圍的環狀陣列中布置多個光接收器件200，圖15和圖16示出其示例。

圖17是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖。

參照圖17，發光部分100A可以包括第一發光元件10和第二發光元件20。可以在發光部分100A周圍布置多個光接收器件區域210。每個光接收器件區域210可以包括第一光接收器件200a和第二光接收器件200b。第一光接收器件200a可以是接收來自第一和第二發光元件10和20之一的光學信號的器件。第二光接收器件200b可以是接收來自第一和第二發光元件10和20的另一個的光學信號的器件。第一光接收器件200a和第二光接收器件200b可以被配置為接收具有不同波長范圍的光學信號。第一光接收器件200a和第二光接收器件200b可以對應于圖11的第一光接收器件PD1和第二光接收器件PD2。在示例中，第一光接收器件200a可以是接收紅R區域中的光學信號的器件，而第二光接收器件200b可以是接收綠G區域中的光學信號的器件。 該情況下，第一和第二發光元件10和20之一可以是紅光源，而另一個可以是綠光源。然而，第一和第二發光元件10和20的發光波長以及第一和第二光接收器件200a和200b的光接收波長不限于這些具體波長，而且可以以各種方式改變。

可以以圖18所示的方式修改圖17的結構。參照圖18，發光部分100C可以包括多個第一發光元件10-1和10-2以及多個第二發光元件20-1和20-2。第一發光元件10-1和10-2可以包括第1-1發光元件10-1和第1-2發光元件10-2。第1-1發光元件10-1和第1-2發光元件10-2可以產生不同波長范圍的光。多個第二發光元件20-1和20-2可以包括第2-1發光元件20-1和第2-2發光元件20-2。第2-1發光元件20-1和第2-2發光元件20-2可以產生不同波長范圍的光?？梢栽诎l光部分100C周圍提供多個光接收器件區域220。每個光接收器件區域220可以包括第一至第四光接收器件201a至201d。第一至第四光接收器件201a至201d可以被配置為接收不同波長范圍的光學信號。例如，第一至第四光接收器件201a至201d可以被配置為接收紅R、綠G、藍B、和紅外IR光的波長范圍中的光學信號?？梢源_定發光元件10-1、10-2、20-1和20-2的發光波長以便與接收的光學信號的波長范圍對應。

圖17和圖18中，可以在發光部分100A和100B周圍的環狀陣列中布置光接收器件區域210和220，圖19和圖20示出其示例。圖17和圖19的光接收器件區域210的R和G區域的布置方法、以及圖18和圖20的光接收器件區域220的R、G、B和IR區域的布置方法是示范性的且可以改變。

圖21是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖。

參照圖21，發布部分100A以及在發光部分100A周圍排列的光接收器件200形成一個子單元SU1?？梢灾貜偷夭贾枚鄠€子單元SU1。發光部分100A可以包括至少一個第一發光元件10和至少一個第二發光元件20。在每個子單元SU1中，可以以六邊形陣列或以其他形狀在發光部分100A周圍布置光接收器件200。兩個相鄰的子單元SU1可以共享一些光接收器件200。然而，可以以各種方式修改圖21中的子單元SU1的結構和子單元SU1的重復布置方法。

圖22是示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖。

參照圖22，發光部分110可以具有在至少一排上混合多個第一發光元件10和多個第二發光元件20的結構?？梢匝仡A定方向交替地布置第一發光元件10和第二發光元件20?？梢栽诎l光部分110周圍布置多個光接收器件201?？梢詫⒐饨邮掌骷?01布置為在發光部分110的至少一側形成陣列。例如，可以在發光部分110的相對兩側提供光接收器件陣列210a和210b，它們各自包括多個光接收器件201。

可以以各種方式改變圖22的陣列結構。例如，雖然圖22示出發光部分110的第一和第二發光元件10和20形成單排的陣列，可以形成兩排或更多排的陣列，圖23示出其示例。參照圖23，發光部分120可以具有在形成兩排的陣列中混合多個第一發光元件10和多個第二發光元件20的結構。如圖23所示，可以圍繞或鄰近發光部分120布置光接收器件201。

參照圖12至圖23描述的具有各種結構的生物信號測量單元可以以多種方式施加于對象的測量區域。對象的測量區域例如可以是人體的特定部位。在將生物信號測量單元靠近人體的特定部位之后，可以測量生物信號。圖24和圖25示出根據示范性實施例的生物信號測量單元被置于穿過對象的手腕部位的橈動脈RA1上并執行測量的示例。圖24示出使用與圖13對應的生物信號測量單元的情況，而圖25示出使用與圖22對應的生物信號測量單元的情況。然而，圖24和圖25所示的測量位置是示范性的且可以改變。例如，代替橈動脈RA1，可以針對人體中具有高血管密度的諸如手指、腳趾、耳垂等的對象的其他部位執行測量。

參照圖12至圖23描述的測量單元的各種平面結構(陣列結構)是示范性的且可以以多種方式修改。另外，當發光器件(光源)和與其對應的光接收器件的配對、或至少一個發光器件和至少一個光接收器件的集合形成一個測量單元時，多個測量單元可以位于對象的不同區域。該情況下，當使用測量單元在對象的不同區域中測量脈搏波信號時，可以使用測量的脈搏波信號之間的時間差獲得脈搏傳遞時間(PTT)，而且脈搏傳遞時間(PTT)可以用于各種生物信息分析。

上述應用于檢測生物信息的裝置的生物信號測量單元中，第一發光元件(第一光源)(LL10)和第二發光元件(第二光源)(LL20)可以位于距基準表面相同高度(距離)或處于不同高度(距離)。圖26示出第一發光元件LL10和第二發光元件LL20位于距基準表面S10相同高度(距離)h的情況。圖 27示出第一發光元件LL10和第二發光元件LL20位于距基準表面S10不同高度(距離)h1和h2的情況。

圖28示出根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的生物信號測量單元M20。

參照圖28，生物信號測量單元M20可以包括發光部分LT20和光電探測器DT20。發光部分LT20可以包括具有不同發光角度(可視角度)的至少三個發光單元LL10、LL20和LL30。第一發光單元LL10、第二發光單元LL20和第三發光單元LL30可以具有不同的發光角度。第一發光單元LL10和第二發光單元LL20可以分別對應于圖1的第一發光單元LL10和第二發光單元LL20。第三發光單元LL30可以具有不同于第一發光單元LL10和第二發光單元LL20的發光角度。在具體示例中，第一發光單元LL10可以包括第一LED，第二發光單元LL20可以包括第一LD，而第三發光單元LL30可以包括第二LED或第二LD。該情況下，第二LED(或第二LD)可以具有不同于第一LED(或第一LD)的發光角度。第一至第三發光單元LL10、LL20和LL30中的至少一個可以包括與參照圖4和圖5描述的類似的用于調整發光角度的光學元件。替換地，雖然僅示出在發光部分LT20的一側的一個光電探測器DT20，但是可以在發光部分LT20周圍提供多個光電探測器DT20。當如本示范性實施例使用具有不同發光角度(可視角度)的三個或更多個發光元件LL10、LL20、LL30時，可以進一步改善測量的準確度和可靠性。

圖29是示出根據示范性實施例的生物信息檢測裝置1000A的結構的框圖。

參照圖29，生物信息檢測裝置1000A可以包括生物信號測量單元M10。生物信號測量單元M10可以具有圖1的生物信號測量單元M10的結構，或者可以按照以上描述根據任何其他多種結構修改。生物信息檢測裝置1000A可以包括處理器P10，其包括數據處理器DP10，數據處理器DP10從生物信號測量單元M10測量的數據中提取和分析對象的生物信息。處理器P10可以包括控制器CL10，控制器CL10用于控制生物信息檢測裝置1000A的整體操作。

生物信息檢測裝置1000A可以包括光源驅動器DD10，其連接到生物信號測量單元M10。光源驅動器DD10可以驅動或控制發光部分LT10的多個發光元件LL10和LL20。光源驅動器DD10可以連接到處理器P10。生物信 息檢測裝置1000A可以包括信號轉換器SC10，其連接在生物信號測量單元M10與處理器P10之間。信號轉換器SC10可以連接到光源驅動器DD10。信號轉換器SC10例如可以包括模擬前端(AFE)電路。信號轉換器SC10可以將測量單元M10輸入的模擬信號轉換為數字信號，并可以將數字信號發送到處理器P10的數據處理器DP10。信號轉換器SC10可以包括信號放大器、噪聲濾波器、模數(AD)轉換器等。測量單元M10測量的檢測信號可以被信號放大器放大，被噪聲濾波器去除噪聲，并被AD轉換器轉換為數字信號。光源驅動器DD10和信號轉換器SC10的組合可以被當作一個驅動器和信號轉換器，其可以對應于圖1的驅動器和信號轉換器DS10。光源驅動器DD10和信號轉換器SC10可以在一個芯片(器件)中一起形成，或者可以單獨地形成。

數據處理器DP10可以使用算法從發光元件LL10和LL20測量的多個檢測信號當中選擇具有高SNR和優越質量的信號。數據處理器DP10可以被配置為使用算法選擇具有高SNR和優越質量的信號。而且，數據處理器DP10可以被配置為使用所選擇的信號或使用全部檢測信號來提取和分析對象的生物信息。例如，當生物信號測量單元M10測量的信號是圖2的脈搏波信號時，可以從表面脈搏波信號中提取諸如頂點、重搏切跡、單位時間信號數量、增強指數(AI)、反射波傳輸時間(RWTT)、心肌活力率(SEVR)、或射血時間的各種信號參數并分析(例如，使用脈搏波分析(PWA))，從而獲得對象的各種生物信息，諸如收縮血壓、舒張血壓、心率、血氧飽和度、血管彈性、血流速率、或動脈硬度。由于數據處理器DP10可以使用公知的算法從脈搏波信號中提取各種信號參數，略去其詳細描述。

處理器P10的控制器CL10可以控制光源驅動器DD10、信號轉換器SC10和數據處理器DP10的整體操作。雖然未示出，但是處理器P10可以進一步包括數據通信單元和/或存儲器。數據通信單元可以向外部設備發送通過數據處理器DP10獲得的生物信息。而且，數據通信單元可以從外部設備接收預定輸入信號。存儲器可以存儲數據處理器DP10獲得的信息，存儲用于數據處理器DP10和控制器CL10的程序，或存儲用戶的命令。

圖30是示出根據另一示范性實施例的生物信息檢測裝置1000B的結構的框圖。

參照圖30，生物信息檢測裝置1000B可以包括生物信號測量單元M10、 光源驅動器DD10、信號轉換器SC10、和處理器P10。本示范性實施例的生物信息檢測裝置1000B可以進一步包括輸入單元IN10、輸出單元OUT10、存儲器MR10、和通信單元CM10，它們連接到處理器P10。

輸入單元IN10可以是用戶用于向生物信息檢測裝置1000B輸入命令的設備，而且例如可以為鍵區、觸摸屏、語音識別設備、或按鈕型輸入設備。輸出單元OUT10是用于輸出生物信息檢測裝置1000B的分析結果的設備，而且例如可以為顯示設備、聲音系統、振動設備、或打印機。輸入單元IN10和輸出單元OUT10一起可以被稱為用戶接口。用戶可以是將要測量其生物信息的目標(即，對象)，或者可以是可以使用生物信息檢測裝置1000B的人(例如，醫療專家)，其可以包括比僅對象更廣的范圍。

存儲器MR10可以存儲用戶的命令和/或分析結果。而且，存儲器MR10可以存儲用于數據處理器DP10和控制器CL10的程序。例如，存儲器MR10可以包括諸如閃速存儲器、硬盤、多媒體卡(MMC)、諸如SD或XD存儲器的卡型存儲器、隨機存取存儲器(RAM)、靜態隨機存取存儲器(SRAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、磁存儲器、磁盤、和光盤的存儲介質中的至少一種。

通信單元CM10可以被配置為向其他外部設備發送分析結果(數據)。與通信單元CM10通信的外部設備例如可以是使用分析的生物信息的醫療裝置、或打印結果的打印機。外部設備可以是智能電話機(移動電話機)、個人數字助理(PDA)、膝上計算機、個人計算機(PC)、以及其他移動或非移動計算設備，但不限于此。

通信單元CM10可以有線或無線地連接到外部設備。例如，通信單元CM10可以通過諸如藍牙通信、低功耗藍牙(BLE)通信、近場通信、無線局域網(WLAN)(無線LAN)通信、紫蜂通信、紅外數據協會(IrDA)通信、Wi-Fi直連(WFD)通信、超寬帶(UWB)通信、ANT/ANT+通信、或Wi-Fi通信的通信方法與外部設備通信，但不限于此。

圖30中，可以在生物信息檢測裝置1000B外面的單獨設備中提供輸出單元OUT10，圖31示出其示例。參照圖31，輸出單元OUT10可以在與生物信息檢測裝置1000C分開的另一設備中提供，而且可以通過與通信單元CM10通信來接收數據(生物信息)。

根據另一示范性實施例，在圖30中，可以在生物信息檢測裝置1000B外 面的單獨設備中提供輸入單元IN10和輸出單元OUT10二者，圖32示出其示例。參照圖32，輸入單元IN10和輸出單元OUT10可以在生物信息檢測裝置1000D外面的單獨設備中提供，而且可以通過與通信單元CM10的數據通信來交換輸入信息和輸出信息。

根據另一示范性實施例，在圖30中，可以在處理器P10里面提供存儲器MR10和通信單元CM10。在一些情況下，可以略去存儲器MR10和通信單元CM10中的至少一個，圖33示出其示例，參照圖33，生物信息檢測裝置1000E可以包括輸入單元IN10和輸出單元OUT10，它們連接到處理器P10。雖然未示出，但是P10可以進一步包括存儲器MR10和通信單元CM10中的至少一個。參照圖29至圖33所述的生物信息檢測裝置1000A至1000E可以被稱為生物信息檢測系統。而且，在圖29至圖33中，處理器P10可以通過無線通信連接到信號轉換器SC10和/或光源驅動器DD10。

至少一些上述生物信息檢測裝置可以形成便攜設備或可穿戴設備的至少一部分。便攜設備例如可以是移動電話機，而可穿戴設備例如可以是腕表型設備、腕帶型設備、或手鐲型設備，或者可以采取諸如眼鏡、發帶、或戒指的多種形式中的任何一種。

圖34示出根據示范性實施例的其中可以使用檢測生物信息的裝置的可穿戴設備的示例。在本示范性實施例中，可穿戴設備是腕表型設備。

參照圖34，腕表型設備可以包括設備主體部分(表部分)W10和帶部分B10。根據本示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置的至少一部分可以置于帶部分B10中、或設備主體部分W10中，或者該裝置的部分可以置于帶部分B10和設備主體部分W10的每一個中。

圖35示出根據示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置使用的可穿戴設備的示例。本示范性實施例中，便攜設備是移動電話機。

圖35中，左圖示出移動電話機的前表面，右圖示出移動電話機的后表面。根據本示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置的測量單元(生物信息測量單元)可以暴露在移動電話機的前表面或后表面。替換地，測量單元可以暴露在移動電話機的側表面(包括上、下、左、或右表面)。

根據另一示范性實施例的用于檢測生物信息的裝置的一部分可以在圖34的可穿戴設備(腕表型設備)中提供，而另一部分可以在圖35的便攜設備(移動電話機)中提供。而且，可穿戴設備和便攜設備可以彼此接觸，而且可以 在它們之間執行數據通信。

根據本示范性實施例的生物信息檢測裝置(或生物信息檢測系統)不僅可以用于便攜設備或可穿戴設備，如參照圖34和圖35所述，而且還可以用于或作為醫院或健康檢查組織中使用的醫療設備、公共組織中提供的中等或小尺寸醫療設備、以及個人可以擁有的緊湊型醫療設備和各種保健裝置使用。

以下說明書中將描述根據示范性實施例的生物信息檢測方法。

圖36是說明根據示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖。參照圖36的以下說明涉及參照圖1至圖35描述的生物信息檢測裝置及其相關描述。因此，可以基于圖1至圖35的描述來理解圖36的方法。

參照圖36，根據本示范性實施例的檢測生物信息的方法可以包括：利用具有不同發光角度的至少兩個發光元件以具有不同發光角度的多個光(入射光)照射對象的測量區域(S100)；檢測被測量區域反射的多個光產生的多個信號(S200)；以及從檢測信號當中選擇具有高SNR的信號并使用選擇的信號提取和分析對象的生物信息(S300)。在操作S100中，具有不同發光角度的至少兩個發光元件例如可以對應于圖1的兩個發光元件LL10和LL20。例如可以通過圖1、圖10、和圖11的光電探測器DT10、DT11、和DT12來執行操作S200中信號的檢測。例如可以通過圖1和圖29的數據處理器DP10來執行操作S300中生物信息的提取和分析。

根據本示范性實施例，在操作S100中，可以通過在不同的時間驅動至少兩個發光元件來在不同的時間用光照射對象的測量區域。同樣地，結合操作S100，在操作S200中，可以在不同的時間檢測信號?？梢匀鐖D37的流程圖所述概括該方法。

參照圖37，是說明根據本示范性實施例的檢測生物信息的方法可以包括：通過在不同的時間驅動至少兩個發光元件來以多個光(入射光)照射對象的測量區域(S101)；在不同的時間檢測從對象反射的光產生的多個信號(S201)；以及從檢測信號當中選擇具有高SNR的信號并使用選擇的信號提取和分析對象的生物信息(S301)。

當如在操作S101中在不同的時間驅動兩個發光元件時，例如可以如圖38所示執行兩個發光元件(光源)的開啟和關閉(ON和OFF)操作。參照圖38，隨著時間經過，可以交替地驅動第一發光元件(第一光源)和第二發光元件(第二光源)。如此，通過交替地驅動第一發光元件和第二發光元件， 用第一和第二發光元件產生的多個光交替地照射對象的測量區域，而且可以在不同的時間檢測從對象反射的光產生的多個信號(S201)。

根據另一示范性實施例，在測量的初始階段以預定時間段在不同的時間交替地驅動第一和第二發光元件之后，基于檢測信號選擇具有高SNR的發光元件，然后可以通過僅驅動選擇的發光元件來執行測量，圖39示出其示例。

參照圖39，可以在測量的初始階段僅以預定時間段在不同的時間交替地驅動第一和第二發光元件(第一和第二光源)，基于檢測信號選擇具有高SNR的發光元件，然后可以通過僅驅動選擇的發光元件(第一發光元件)來執行測量。

為了如圖37至圖39所示交替地驅動第一和第二發光元件，可以如圖40所示配置第一和第二發光元件以及與其連接的光源驅動器。圖40是示出與圖37至圖39的檢測生物信息的方法相關的發光部分100D的示例的電路圖。

參照圖40，第一發光單元10D和第二發光單元20D二者可以為二極管。例如，第一和第二發光單元10D和20D之一可以是LED，另一個可以是LD。該情況下，第一發光單元10D和第二發光單元20D可以按照相反方向(相反的整流方向)并聯連接到光源驅動器DD1。該情況下，可以沿施加到發光部分100D的電流的方向使用光源驅動器DD1驅動第一和第二發光單元10D和20D中的任何一個。當沿第一方向a1施加電流時，可以驅動第一發光單元10D。當沿與第一方向a1相反的第二方向a2施加電流時，可以驅動第二發光單元20D。因此，可以通過改變從光源驅動器DD1向發光部分100D施加的電流的方向來交替地驅動第一和第二發光單元10D和20D。因此，可以應用圖40的電路結構以實現圖37至圖39的方法。然而，圖40的電路結構是示范性的且可以以各種形式改變。而且，可以修改電路結構以便與檢測方法結合使用。

根據另一示范性實施例，在圖36的操作S100中，可以通過同時驅動至少兩個發光元件來使用來自至少兩個發光元件的光同時照射對象的測量區域。該情況下，在圖36的操作S200中，可以通過使用多個不同的光接收器件來檢測信號。可以如圖41的流程圖所示概括該方法。

參照圖41，根據本示范性實施例的檢測生物信息的方法可以包括：通過同時驅動至少兩個發光元件來用具有不同發光角度的多個光(入射光)同時照射對象的測量區域(S102)；通過使用多個不同的光接收器件來檢測從測量 區域反射的光產生的多個信號(S202)；以及從檢測信號當中選擇具有高SNR的信號并使用選擇的信號提取和分析對象的生物信息(S302)。在本示范性實施例中，使用的光接收器件例如可以包括圖11的第一光接收器件PD1和第二光接收器件PD2。而且，多個光接收器件可以對應于參照圖17至圖20描述的光接收器件區域210和220。

在一些情況下，代替在圖36、圖37、和圖41的第三操作S300、S301、和S302中選擇具有高SNR的信號，可以通過組合檢測信號來提取和分析對象的生物信息。

圖42示意性地示出根據另一示范性實施例的生物信息檢測裝置1500的結構。

參照圖42，生物信息檢測裝置1500可以包括生物信號檢測單元M15，其被配置為測量對象SBJ的生物信號。生物信息檢測裝置1500可以包括處理器(處理單元)P15，其包括從生物信號檢測單元M15測量的數據中提取和分析對象SBJ的生物信號的數據處理器。生物信息檢測裝置1500可以進一步包括驅動器和信號轉換器DS15，其連接到生物信號檢測單元M15和處理器(包括數據處理器)P15。

生物信號檢測單元M15的發光部分LT15可以包括具有可變發光角度的發光單元LU15。發光單元LU15的發光角度可以在最大角度θ1與最小角度θ2之間變化。最大角度θ1例如可以被確定為大約180°或小于或大約170°或更少。最小角度θ2例如可以被確定為大約0°或大于或大約5°或更多。最大角度θ1和最小角度θ2的范圍可以根據發光單元LU15中使用的光源的類型而變化。而且，最大角度θ1和最小角度θ2的范圍可以根據發光單元LU15中使用的發光角度控制元件的結構而變化?？梢愿鶕l光部分LT15與對象SBJ之間的距離d來控制發光單元LU15的發光角度?？梢酝ㄟ^控制發光單元LU15的發光角度來輕松地控制發光單元LU15照射到對象SBJ的入射光L15的照明強度和光照面積。因此，無論距離d如何，都可以輕松地確保最佳照明強度和最佳光照面積。

生物信號檢測單元M15可以進一步包括光電探測器DT15，其檢測由發光部分LT15照射在對象SBJ上、并被對象SBJ調制(例如，反射或散射)的光L15'。光電探測器DT15可以鄰近發光部分LT15布置，而且可以包括至少一個光接收器件。例如，可以使用光電二極管、光電晶體管、或電荷耦合 器件(CCD)作為光接收器件。

由于連接到生物信號檢測單元M15的驅動器和信號轉換器DS15以及處理器P15中的每一個的結構和功能可以與參照圖1描述的驅動器和信號轉換器DS10以及處理器P10相同或類似，將略去其詳細描述。

在本示范性實施例中，可以通過使用具有可變發光角度的發光單元LU15來獲得與通過具有不同的發光角度θ1和θ2的圖1的發光元件LL10和LL20獲得的相同的效果。

圖42的發光單元LU15可以包括預定光源以及被配置為控制預定光源的發光角度的發光角度控制元件。下面參照圖43描述發光單元LU15的結構。

圖43示出根據示范性實施例的圖42的發光單元LU15的結構。參照圖43，發光單元LU15可以包括光源LS5以及用于控制光源LS5的發光角度的發光角度控制元件AC5。光源LS5例如可以是LED或LD、或者其他發光源(發光器件)。發光角度控制元件AC5例如可以包括可變對焦透鏡。該情況下，發光角度控制元件AC5可以包括使用音圈馬達(VCM)的自動對焦模塊(AFM)、使用電濕潤單元的液體透鏡、或包括液晶的可變焦距微透鏡。

圖44是示出圖43的發光角度控制元件AC5的結構的示例的截面圖。在本示范性實施例中，發光角度控制元件AC5具有AFM結構。

參照圖44，發光角度控制元件AC5可以包括具有AFM結構的殼體結構60，而且可以在殼體結構60中提供透鏡模塊50。透鏡模塊50可以包括至少一個透鏡和鏡筒。可以在鏡座52中提供透鏡結構50。鏡座52可以是圈架(bobbin)型。線圈54可以環繞鏡座52，而且可以提供與線圈54對應的磁部件56。可以在鏡座52與殼體結構60之間提供彈簧部件58?？梢栽阽R座52的上部和下部提供彈簧部件58。彈簧部件58例如可以是板簧。透鏡模塊50可以根據施加到線圈54的電流的方向上下移動。

圖44的發光角度控制元件AC5可以位于圖43的光源LS5下方，而且可以沿與圖44所示的朝向相比顛倒的朝向。圖44的AFM結構是示范性的且可以以各種方式修改。而且，代替AFM結構，發光角度控制元件AC5可以包括使用電濕潤單元的液體透鏡、或使用液晶的可變焦距微透鏡。由于液體透鏡以及可變焦距微透鏡的結構是公知的，所以省略其詳細描述。

根據本示范性實施例，發光部分可以包括兩個或更多個發光單元(光源)，而且光電探測器可以包括兩個或更多個光接收器件。以下說明書中參照圖45 至圖48描述生物信號測量單元的各種平面結構(陣列結構)。

圖45是示出根據另一示范性實施例的生物信息檢測裝置使用的生物信號測量單元的結構的平面圖。

參照圖45，發光部分150A可以包括具有可變發光角度的發光單元15。發光單元15可以對應于圖42的發光單元LU15?？梢栽诎l光部分150A周圍提供多個光接收器件250。例如，可以在發光部分150A的相對兩側提供兩個光接收器件250。多個光接收器件250可以形成單個光電探測器。在基板1上提供發光部分150A和光接收器件250。基板1例如可以為PCB或其他類型的基板?；?可以為支架。

雖然圖45示出在發光部分150A的相對兩側提供兩個光接收器件250的情況，但是如圖46所示，可以分別在發光部分150A的上、下、左、和右側提供四個光接收器件250。換句話說，可以在發光部分150A周圍的至少四個位置的每一個提供一個光接收器件250。

圖45和圖46中，發光部分150A可以包括多個發光單元15。而且，光接收器件250的數量和布置方法可以變化。參照圖47，發光部分150B可以具有在2D陣列中布置多個發光單元15的結構。而且，可以將光接收器件250布置為在發光部分150B周圍形成環形。

圖48是示出根據另一示范性實施例的生物信號測量單元的結構的平面圖。

參照圖48，發光部分160可以具有多個發光單元15形成至少一排的結構?？梢栽诎l光部分160周圍提供多個光接收器件251。可以將光接收器件251布置為在發光部分160的至少一側形成陣列。例如，可以在發光部分160的相對兩側分別提供光接收器件260a和260b，它們各自包括多個光接收器件251，如圖48所示。雖然圖48示出發光部分160的發光單元15形成一排，但是可以使用具有兩排或更多排的陣列結構。

參照圖45至圖48所述的平面結構(陣列結構)是示范性的，而且可以將結構以多種方式修改為參照圖12至圖23所述的結構、或與其類似的結構。

根據另一示范性實施例，圖42的生物信號測量單元M15可以進一步包括發光部分LT15上固定的具有發光角度的至少一個發光元件，圖49和圖50示出其示例。

參照圖49，在生物信號測量單元M16中，發光部分LT16可以包括具有 可變發光角度的發光單元LU16和具有固定發光角度的發光元件LL16。發光元件LL16可以對應于圖1的第一發光元件LL10或第二發光元件LL20，或者可以與其類似。發光單元LU16可以對應于圖42的發光單元LU15，或者可以與其類似。生物信號測量單元M16可以包括光電探測器DT16。

參照圖50，在生物信號測量單元M17中，發光部分LT17可以包括具有可變發光角度的發光單元LU17以及具有固定發光角度的多個發光元件LL17和LL27。發光元件LL17和LL27可以包括第一發光元件LL17和第二發光元件LL27。第一發光元件LL17和第二發光元件LL27可以分別對應于圖1的第一發光元件LL10和第二發光元件LL20，或者可以與其類似。發光單元LU17可以對應于圖42的發光單元LU15，或者可以與其類似。生物信號測量單元M17可以包括光電探測器DT17。

如圖49和圖50所示，當一起使用具有可變發光角度的發光單元LU16或LU17以及至少一個具有固定發光角度的發光元件LL16、LL17、和LL27時，可以在改變發光單元LU16或LU17的發光角度的同時執行測量，而且還可以使用發光元件LL16、LL17、和LL27執行測量，這可以在許多方面有利于生物信號的測量。

根據另一示范性實施例，圖42的生物信號測量單元M15可以進一步包括與發光部分LT15鄰近的距離測量傳感器，圖51示出其示例。

參照圖51，生物信號測量單元M18可以包括發光部分LU18和光電探測器DT18，而且可以進一步包括距離測量傳感器DM18，其鄰近發光部分LU18。發光部分LU18和光電探測器DT18可以分別對應于圖42的發光部分LU15和光電探測器DT15。發光部分LU18可以是具有可變發光角度的發光單元。距離測量傳感器DM18可以是用于測量發光部分LU18與待測量的對象(未示出)之間的圖42的距離d的器件。距離測量傳感器DM18可以具有與接近傳感器相同或類似的結構?？梢允褂镁嚯x測量傳感器DM18來測量發光部分LU18、或其中包括的光源與對象之間的距離，而且可以根據測量的距離來控制發光部分LU18的發光角度。距離測量傳感器DM18的使用是可選的。圖51的距離測量傳感器DM18可以與圖49和圖50的生物信號測量單元M16和M17一起使用。

圖52是示出圖42的生物信息檢測裝置1500的結構的框圖。

參照圖52，生物信息檢測裝置1500A可以包括生物信號測量單元M15。 生物信號測量單元M15可以具有參照圖42描述的生物信號測量單元M15的結構、或其修改得到的各種結構中的任何一種。生物信息檢測裝置1500A可以包括處理器(處理單元)P15，其具有數據處理器DP15，數據處理器DP15從生物信號測量單元M15測量的數據中提取和分析對象SBJ的生物信息。處理器P15可以進一步包括控制器CL15，用于控制生物信息檢測裝置1500A的整體操作。生物信息檢測裝置1500A可以進一步包括光源驅動器DD15，其連接到生物信號測量單元M15。光源驅動器DD15可以連接到處理器P15。生物信息檢測裝置1500A可以進一步包括信號轉換器SC15，其連接在生物信號測量單元M15與處理器P15之間。信號轉換器SC15可以連接到光源驅動器DD15。雖然未示出，但是處理器P15可以進一步包括數據通信單元和/或存儲器。圖52的光源驅動器DD15、信號轉換器SC15、控制器CL15、和數據處理器DP15可以類似于圖29的光源驅動器DD10、信號轉換器SC10、控制器CL10、和數據處理器DP10。而且，本示范性實施例中，可以使用控制器CL15和光源驅動器DD15按照需要自動控制發光單元LU15的發光角度。

圖53是示出根據另一示范性實施例的圖42的生物信息檢測裝置1500B的結構的框圖。

參照圖53，生物信息檢測裝置1500B可以包括生物信號測量單元M15、光源驅動器DD15、信號轉換器SC15、和處理器P15。根據本示范性實施例的生物信息檢測裝置1500B可以進一步包括輸入單元IN15、輸出單元OUT15、存儲器MR15、和通信單元CM15，它們連接到處理器P15。輸入單元IN15、輸出單元OUT15、存儲器MR15、和通信單元CM15可以分別與圖30中描述的輸入單元IN10、輸出單元OUT10、存儲器MR10、和通信單元CM10相同或類型。而且，圖53的結構可以以如參照圖31至圖33所述的各種方式改變。

以下說明書中描述根據本示范性實施例的生物信息檢測方法。

圖54是說明根據另一示范性實施例的檢測生物信息的方法的流程圖。參照圖54的以下說明涉及參照圖42至圖53描述的生物信息檢測裝置及其相關描述。因此，可以基于圖42至圖53的描述來理解圖54的方法。

參照圖54，根據本示范性實施例的檢測生物信息的方法可以包括：用來自具有可變發光角度(可視角度)的至少一個發光元件的光照射對象的測量區域(S150)；檢測從測量區域反射的光產生的信號(S250)；以及使用檢測 的信號提取和分析對象的生物信息(S350)。在操作S150中，具有可變發光角度(可視角度)的至少一個發光元件例如可以對應于圖42的發光單元LU15。例如可以通過圖42的光電檢測器DT15來執行操作S250的信號檢測。例如可以通過圖42和圖52的數據處理器DP15來執行操作S350的生物信息提取和分析。

根據本示范性實施例，在操作S150中，可以測量發光單元(光源)與對象之間的距離，而且可以根據測量的距離改變發光單元的發光角度。可以如圖55的流程圖所示概括該方法。

參照圖55，根據本示范性實施例的檢測生物信息的方法可以包括：測量發光單元(光源)與對象之間的距離(S151)；根據測量的距離改變發光單元的發光角度(S251)；以及使用具有改變的(控制的)發光角度的發光單元測量對象的生物信號(S351)。

在操作151中，可以有多種方法用于測量發光單元(光源)與對象之間的距離。例如，當發光單元(光源)與對象的皮膚表面之間的距離相對長時，檢測信號(例如，脈搏波信號)的直流(DC)電平降低。當距離相對短時，檢測信號的DC電平升高。隨著使用上述原理分析DC電平(即，DC分量的高度)，可以計算發光單元(光源)與對象之間的距離。可以通過圖56的曲線圖來表示發光單元(光源)與對象之間的上述距離和檢測信號的DC電平的關系。

參照圖56，曲線A表示對應于發光單元(光源)與對象之間的距離相對長的情況的檢測信號，而曲線B表示對應于發光單元(光源)與對象之間的距離相對短的情況的檢測信號。當發光單元(光源)與對象之間的距離相對長時(曲線A)，檢測信號可以具有相對低的DC電平DC1，而當距離相對短時(曲線B)，檢測信號可以具有相對高的DC電平DC2。因此，可以通過測量和分析檢測信號的DC電平來計算發光單元(光源)與對象之間的距離。因此，圖42的處理器P15的數據處理器可以進一步包括DC分量分析單元。類似地，圖1的處理器P10的數據處理器可以進一步包括DC分量分析單元。然而，測量發光單元(光源)與對象之間的距離的方法可以以各種形式改變。作為示例，如圖51所示，當使用距離測量傳感器DM18時，可以使用距離測量傳感器DM18直接測量距離。

如此，在測量發光單元(光源)與對象之間的距離之后，根據測量將發 光單元(光源)的發光角度調整為適當的值，然后使用調整的發光角度測量生物信號。因此，可以輕松地獲得最佳照明強度和最佳光照面積，結果，可以大大改善測量的準確度和可靠性。

根據另一示范性實施例，如圖57所示，在改變具有可變發光角度的發光單元的發光角度的同時檢測與多個發光角度對應的多個信號(S152)之后，從檢測信號當中選擇具有高SNR的信號并可以使用選擇的信號提取和分析對象的生物信息(S252)。該方法中，可以略去距離測量操作，而且在自由地改變發光單元的發光角度的同時檢測多個信號之后，從檢測信號當中選擇具有高SNR的信號并用于提取和分析生物信息。在一些情況下，在操作S252中，代替選擇具有高SNR的信號，可以通過組合檢測信號來提取和分析對象的生物信息。

此外，在圖1的生物信息檢測裝置1000中，在確定第一發光角度θ1的范圍和第二發光角度θ2的范圍時可以考慮多種因素(變量)。例如，考慮第一發光元件LL10與光電探測器DT10之間的距離、第一發光元件LL10與對象SBJ之間的距離、第一入射光L10在表面(身體表面)S1上的漫反射的發散角度、以及表面S1的有效信號產生區域的寬度，可以確定第一發光角度θ1的范圍。類似地，考慮第二發光元件LL20與光電探測器DT10之間的距離、第二發光元件LL20與對象SBJ之間的距離、第二入射光L20在表面S1上的漫反射的發散角度、以及表面S1的有效信號產生區域的寬度，可以確定第二發光角度θ2的范圍。而且，在圖42的生物信息檢測裝置1500中，當確定發光單元LU15的發光角度時，可以考慮多種因素(變量)，諸如發光單元LU15與光電探測器DT15之間的距離、發光單元LU15與對象SBJ之間的距離、第一入射光L15在表面S1上的漫反射的發散角度、以及表面S1的有效信號產生區域的寬度。

根據另一示范性實施例，可以在生物信號測量單元靠近或與對象的有效測量區域接觸的狀態下執行測量，圖58和圖59示出其示例。

圖58示出如參照圖1所述的在生物信號測量單元M10與對象SBJ的表面S1的有效測量表面接觸的同時執行測量的情況。圖59示出如參照圖42所述的在生物信號測量單元M15與對象SBJ的表面S1的有效測量表面接觸的同時執行測量的情況。

圖58和圖59所示的示范性實施例可以對應于檢測對象SBJ的光體積變 化信號圖(PPG)信號的情況?？梢酝ㄟ^使用反射或散射的光學信號根據對象SBJ的血管BV2中存在的血液的體積的改變而變化的原理來測量PPG信號。由于光的反射和散射在血液量相對大時減少，并且在血液量相對小時增加，所以PPG信號可以根據血管BV2的收縮和舒張而改變。

當如圖58中使用具有不同的發光角度的發光元件LL10和LL20、或者如圖59中使用具有可變發光角度的發光單元LU15時，可以改善PPG信號的測量的準確度。例如，當圖58中對象SBJ的皮膚組織相對薄時，主要使用具有相對大發光角度的第一發光元件LL10來測量。當圖58中對象SBJ的皮膚組織相對厚時，主要使用具有相對小發光角度的第二發光元件LL20來測量。當對象SBJ的皮膚組織相對厚時，到達血管BV2的光的強度可以降低。因此，使用具有相對小發光角度的第二發光元件LL20可以有利于測量。類似地，在圖59的示范性實施例中，當根據對象SBJ的皮膚組織的厚度來調整發光單元LU15的發光角度時，可以改善測量的準確度。而且，在使用圖58的發光元件LL10和LL20檢測多個信號之后，或者在改變圖59的發光單元LU15的發光角度的同時，從檢測信號當中選擇具有高SNR的信號并可以接著分析生物信息，或者可以通過組合來自信號的數據來分析生物信息。

應當理解，這里描述的示范性實施例應當僅在描述性的意義下考慮而非用于限制的目的。每個示范性實施例中的特征或方面的描述通常應當被認為可用于其他示范性實施例中的其他類似特征或方面。例如，本發明構思所屬領域的普通技術人員將理解，參照圖1至圖59描述的用于檢測生物信息的裝置和系統以及檢測生物信息的方法可以以多種方式改變。例如，第一發光元件LL10的發光方向和第二發光元件LL20的發光方向可以形成預定角度而不是彼此平行。光電探測器DT10可以位于不同于發光元件LL10和LL20的高度的高度。光電探測器DT10與發光部分LT10之間的位置關系可以以多種方式改變。而且，可以使用檢測穿過(即，穿透)對象的預定部位的光的測量單元，或者可以使用檢測除了對象的表面脈搏波信號或PPG信號之外的生物信號的測量單元。雖然已經參照附圖描述一個或多個示范性實施例，但是本領域普通技術人員將理解，這里可以作出形式和細節上的各種改變而不背離由所附權利要求限定的精神和范圍。